Titan er Saturns største måne, og i motsetning til planeten sin har Titan fast overflate.

Landingen av ESAs sonde Huygens i 2005 (se videoene nedenfor) viste at Titan har fjell og daler, hav og øyer, elver og innsjøer, som jorda. Men på Saturnmånen består havet, regnet, og skyene av flytende hydrokarboner.

Nå har forskerne undersøkt det største havet på Titan, Ligeia Mare, som er cirka 420 kilometer langt og 350 kilometer bredt.

2 prosent av Titan er dekket av hav

Mer enn 95 prosent av atmosfæren er nitrogen, resten er metan, samt mindre mengder oksygen og hydrogen.

Siden Titan befinner seg mye lenger borte fra sola enn det jorda gjør, er temperaturen på overflaten i snitt minus 179 grader Celsius. Da er metan, etan og andre hydrokarboner flytende, og nesten 2 prosent av Titans overflate er dekket av væske.

De tre største havene på Titan ligger nær nordpolen, med dusinvis av mindre sjøer på den nordlige halvkule. Forskerne har kun funnet en sjø på den sørlige halvkulen.

Overrasket forskerne

Under forbiflygninger mellom 2007 og 2015, undersøkte romsonden Cassini Ligeia Mare ved hjelp av radar.

Disse dataene viser nå at Ligeia Mare inneholder nesten bare flytende metan.

- Vi forventet at Ligeia Mare skulle består av for det meste etan, fordi det dannes i store mengder i atmosfæren når sollys bryter ned metan, men i stedet inneholder havet nesten bare metan, sier Alice Le Gall ved Laboratoire Atmosphères, Milieux, Observations Spatiales og Université Versailles Saint-Quentin i Frankrike.

Det finnes flere grunner til den uventete sammensetningen. Kanskje blir Ligeia Mare tilført metan gjennom atmosfæren og nedbør, eller så foregår det prosesser som fjerner etan i havet.

- Det er også mulig at etanet ender opp på bunnen av Ligeia Mare, eller at det på en eller annen måte strømmer over i Kraken Mare, havet ved siden av, men det må vi undersøke videre, sier Le Gall.

Havbunnen dekket av organiske forbindelser

Forskerne analyserte også havbunnen på Ligeia Mare ved å kombinere observasjoner av varmestråling med målinger foretatt ved hjelp av radiobølger.

Under radioundersøkelsene fikk forskerne ekko fra havbunnen og kunne dermed måle dybden til Ligeia Mare. Det er første gang mennesker har målt dybden av et hav utenfor jorda.

Titans største hav viste seg å være 160 meter på det dypeste, noe som overrasket forskerne.

- Målingene viste også at bunnen av Ligeia Mare er dekket av tyktflytende organiske forbindelser, sier Le Gall.

Når de tyngste organiske molekylene som dannes i atmosfæren når havet, enten som nedbør eller ved hjelp av Titans mange elver, blir noen av disse forbindelsene løst i metanhavet.

Andre forbindelser, som nitriller eller benzen, løser seg ikke opp, men samler seg på havbunnen.

Liten temperaturforskjell mellom hav og land

Forskerne undersøkte også hvordan overgangen fra vinter til vår på Saturnmånen påvirket Ligeia Mare.

Kanskje ville landet rundt bli raskest oppvarmet, slik det skjer på jorda. Men målingene viste små temperaturforskjeller mellom hav og land.

Likevel ble sjøene nærmest nordpolen saktere varme enn de lenger sør. Kanskje fordi landet rundt ble oversvømt av hydrokarboner.

- Dette er den første undersøkelsen av de grunnleggende egenskapene til havene på Titan, og øker vår forståelse av klimaet og kretsløpene på denne fascinerende verdenen, avslutter Nicolas Altobelli, ESAs prosjektforsker på det europeisk-amerikanske samarbeidet om Cassini og Huygens.

ESAs neste romferd til de store gassplanetene i solsystemet er JUICE, som skal til Jupiter med norsk teknologi.